Заваряване на алуминий: MIG и TIG параметри + WPS
Ампераж, газ и подготовка за 1, 2, 3 и 4 мм алуминий. Защо шевът потъмнява, кога се къса телта и готови WPS таблици от практиката.
Алуминият не прощава. Стоманата ти дава време да видиш какво става - потъмнява, зачервява се, топи се постепенно. Алуминият изглежда абсолютно същият при 20 и при 500 градуса, а после изведнъж пропада.
Затова тук нищо не се прави на око. Числата в тази статия са отправни точки от практиката, а не украса.
Защо алуминият е различен
Топлопроводимостта е около четири пъти по-висока от тази на стоманата. Топлината бяга от зоната на шева толкова бързо, че в началото не можеш да стопиш нищо, а десет сантиметра по-нататък целият детайл вече е горещ и започваш да прогаряш. Оттам идва и класическото усещане, че "в началото не хваща, накрая пропада".
Оксидният слой се топи над 2000 градуса, докато самият метал се топи при 660. Тоест обвивката е с три пъти по-висока точка на топене от това, което е под нея. Ако не я махнеш, тя остава в шева като преграда и получаваш непровар, който изглежда като нормален шев отгоре.
Няма цветова индикация. Нажежената стомана ти казва температурата си. Алуминият не казва нищо. Единственият надежден начин да знаеш дали си над предела е термокреда.
Водородът се разтваря в течния алуминий и не се разтваря в твърдия. При изстиване излиза - и ако не е успял да излезе навреме, остава като пора. Затова влагата, маслото и мръсотията при алуминия не са естетичен въпрос, а структурен.
Подготовка - етапът, който всички прескачат
Първо обезмасляване, после четка. Този ред е важен и почти винаги се бърка. Ако първо изчеткаш, вкарваш маслото под оксида и после го запечатваш. Ацетон или изопропилов алкохол, чиста кърпа, и то в една посока - не разнасяй мръсотията напред-назад.
Четка от неръждаема стомана, само за алуминий. Четка, която е пипала черна стомана, оставя железни частици в повърхността и получаваш корозия по шева след месеци. Маркирай я и я дръж отделно.
Изчеткай малко преди да завариш, не сутринта. Оксидният слой се възстановява за минути. Ако си почистил детайла и си отишъл на обяд, почисти пак.
Подгряване има смисъл над 6 мм и при масивни детайли, които всмукват топлината. Но границите са по-строги, отколкото се пише обикновено:
Code:
Подгряване: 100 - 120 °C
Междупроходна: макс. 120 °C
Абсолютен таван: 150 °C
Серия 5xxx (AlMg): дълъг престой над 100 °C води до сенсибилизация
Серия 6xxx: над 200 °C отгряваш зоната и губиш якостта
Измерва се: с термокреда, не на око и не с ръкаРазпространеното "загрей го добре, за да тръгне" е точно как се съсипва конструкционен алуминий. Подгряването не е за да олекне заваряването, а за да не се получи непровар в първите сантиметри.
MIG или TIG - решението за 30 секунди
| Ситуация | Метод |
|---|---|
| Под 1,5 мм | TIG, без варианти |
| 2-4 мм, единични детайли | TIG за качество, MIG за скорост |
| 4 мм нагоре, метраж | MIG |
| Резервоари, отговорни възли | TIG |
| Ремонт на място | MIG със спул пистолет |
Причината за първия ред е физическа, не въпрос на умение. MIG на алуминий работи практически само в струен пренос - къса дъга на алуминий не се получава смислено. Струйният пренос има долна граница на тока, а под нея дъгата става нестабилна. Тоест има минимална енергия, под която не можеш да слезеш, и на 1 мм ламарина тя е повече, отколкото материалът издържа.
Ако някой ти каже, че не можеш да завариш 1 мм алуминий с телоподаващо, защото си слаб заварчик - не е така. Апаратът не може.
Защо се къса телта и как се спира
Алуминиевата тел е мека като спагети. Всичко, което стоманената тел прощава, тя не прощава. Птичето гнездо в телоподаващото не е случайност, а последица от една от следните шест причини.
- V-канална ролка вместо U-канална. V-каналът реже меката тел и я деформира. За алуминий задължително U-канал, гладък, без назъбване.
- Стоманена спирала в шланга. Трие и стърже алуминия. Трябва тефлонова или графитна.
- Дюза със същия размер като телта. Алуминият се разширява от топлината повече от стоманата и се заклещва. Взимай контактна дюза с един размер по-голяма - 0,9 за тел 0,8, 1,2 за тел 1,0.
- Пресилено притискане на ролките. Затягаш до момента, в който телта спира да буксува, и нито грам повече. Прекалиш ли, я сплескваш и тя заяжда по-надолу.
- Дълъг или навит шланг. Над три метра при обикновено телоподаващо е игра на късмет. Шлангът стои изправен, не навит на осморка.
- Прекалено бавно подаване. Телта се стапя назад и се спойва за дюзата. Това не е заяждане, а обратно изгаряне - лекува се с повече подаване или по-малко напрежение.
Дребна подробност, която спестява нерви: ER5356 се подава значително по-добре от ER4043. Магнезиевата тел е по-корава и понася натиска на ролките, докато силициевата е мека и се мачка. Ако си на границата с подаването, смяната на телта често решава проблема сама по себе си.
4043 или 5356 - изборът, който всички питат
| ER4043 (AlSi5) | ER5356 (AlMg5) | |
|---|---|---|
| Основа | 6xxx, отливки | 5xxx, 6xxx конструкции |
| Якост | По-ниска | По-висока |
| Пукнатини | По-малък риск | По-голям при 6xxx |
| Подаване | Меко, заяжда | Корава, върви |
| Вид на шева | По-тъмен, матов | По-светъл, лъскав |
| Анодиране | Става сиво, грозно | Съвпада с основата |
Практическото правило: 4043 за 6061 и за отливки, където важи лекотата на заваряване, 5356 за 5083, за конструкции под товар и за всичко, което после ще се анодира.
Едно нещо, което не бива да се прави: 4043 върху 5083 или друга сплав с високо съдържание на магнезий. Силицият и магнезият образуват крехка фаза и шевът става чуплив.
MIG параметри
| Дебелина | Тел | Ток | Подаване | Газ | Режим |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,5-2 мм | 0,8 | 70-110 A | 6-9 м/мин | 12-14 | Двоен импулс |
| 2-4 мм | 1,0 | 90-140 A | 7-11 м/мин | 14-16 | Импулс |
| 4-6 мм | 1,2 | 120-190 A | 8-12 м/мин | 16-18 | Импулс |
| 6-10 мм | 1,2-1,6 | 180-260 A | 11-15 м/мин | 18-22 | Импулс |
Газът е чист аргон до около 6 мм. Над това аргон с хелий 75/25 дава по-дълбоко проплавяне и по-малко пори, а 50/50 се ползва за наистина дебел материал. Хелият е скъп и това е основната причина да не се вижда често.
При алуминий се бута, не се влачи. Това е обратното на стоманата. Бутането държи газовата защита пред ваната, където се формира шевът, и намалява порите. Ъгъл около 10-15 градуса, отстояние на дюзата 10-15 мм.
TIG на променлив ток
Променливият ток е задължителен и причината е конкретна. В полупериода, когато електродът е отрицателен, топлината влиза в детайла и се получава проплавяне. В полупериода, когато е положителен, потокът йони буквално чука оксидната корица и я разбива. Едното без другото не работи: само с права полярност не махаш оксида, само с обратна изгаряш волфрама.
Баланс
| Състояние на детайла | Почистваща част (EP) |
|---|---|
| Добре почистен | 20-25% |
| Средно окислен | 25-30% |
| Силно окислен, стар | 30-40% |
Внимавай как е обозначено на твоя апарат. Едни производители пишат процента на почистването, други процента на проплавяването, а трети дават само скала от 1 до 10 без единици. Ако завъртиш копчето и волфрамът започне да се топи, значи си качил почистването, а не си го намалил.
Над 40% почистване волфрамът прегрява и се стапя независимо от диаметъра.
Честота
Ниската честота дава широка мека дъга за дебел материал, високата - тясна и концентрирана за тънък. 60-80 Hz за дебели неща, 100-150 Hz за обща работа, над 150 Hz за тънка ламарина и прецизна работа.
Важно за ушите: колкото по-висока е честотата, толкова по-остър и пронизителен става звукът на дъгата. Това е нормално, не е дефект.
Волфрамът - тук старите съвети вече не важат
Класическото правило беше "чист волфрам, заоблен на топче, никога остър". То важеше за трансформаторните апарати със синусоидална вълна, където чистият волфрам се балира сам и няма как иначе.
На съвременен инверторен апарат с квадратна вълна положението е обратното. Взимаш лантаниран (златен) или E3 (виолетов), наточваш го на конус с малка площадка на върха, точно както за стомана, и работиш така. Върхът ще се позаобли сам до няколко десети от милиметъра и там ще спре. Дъгата е по-фокусирана, паленето по-точно, ваната по-контролируема.
Умишлено да топиш топче на лантаниран електрод днес е стъпка назад.
| Диаметър | Ток на променлив |
|---|---|
| 1,6 мм | 40-120 A |
| 2,4 мм | 80-200 A |
| 3,2 мм | 150-300 A |
TIG параметри
| Дебелина | Ток | Почистване | Честота | Газ | Постгаз |
|---|---|---|---|---|---|
| 1-1,5 мм | 40-80 A | 20-30% | 120-200 Hz | 8-10 | 6-8 сек |
| 2-3 мм | 70-130 A | 20-30% | 100-150 Hz | 9-11 | 8-13 сек |
| 3-5 мм | 110-180 A | 25-35% | 80-120 Hz | 10-12 | 11-18 сек |
| 5-8 мм | 160-220 A | 25-40% | 60-100 Hz | 12-14 | 16-22 сек |
Code:
Постгаз: около 1 секунда на всеки 10 ампера
Предгаз: 0,5 - 1 секунда
Волфрамът трябва да остане сребрист след изгасване.
Стане ли матов или посинял, постгазът е бил къс.Защо шевът потъмнява
Това е най-честият въпрос след първия сериозен опит и има четири различни отговора според това как точно изглежда потъмняването.
Матов сив шев, но чиста околност. Нормално е. Алуминиевият шев никога не е огледален като на неръждавейка. Ако формата е добра и няма пори, нищо ти няма.
Черна сажда встрани от шева. Изгаря магнезий. При 5356 това е неизбежно до известна степен, но обилната сажда значи прекалено висок топлинен вход. Свали тока или увеличи скоростта на движение. Чисти се с четка, не остава.
Тъмносив мътен налеп по цялата зона. Липсва почистващо действие. При TIG качи процента на обратната полярност. При MIG почти винаги е недостатъчна подготовка - оксидът е бил там още преди да запалиш.
Бяло-сива корона около шева, като брашно. Газовата защита е паднала. Причините са три: малък дебит, твърде дълга дъга или течение в помещението. Отвореният цех и вентилаторът зад гърба ти са достатъчни.
Волфрамът е черен и загрубял. Или си го докоснал във ваната, или постгазът е бил къс и е окислял горещ. Отчупи края и наточи наново - не се опитвай да го изчистиш.
Останалите дефекти накратко
| Симптом | Най-честа причина | Корекция |
|---|---|---|
| Пори | Мазнина, влага, течение | Обезмасляване и преграда |
| Непровар | Оксид или студен старт | Четка, подгряване |
| Прогаряне накрая | Натрупана топлина | Слизане на тока в движение |
| Пукнатина по средата | Грешна тел за сплавта | Смяна на 4043/5356 |
| Изкривен детайл | Несиметрични шевове | Стяги и редуване |
Прогарянето в края на дълъг шев не е грешка в настройката. То е следствие от топлопроводимостта - детайлът се е нагрял, докато си стигнал дотам. Затова синергичните апарати имат функция за понижаване на тока към края, а без такава просто вдигаш скоростта на движение в последната третина.
Чеклист
- Обезмаслено, после изчеткано, и то току-що
- Четката е само за алуминий
- Телта или прътът отговарят на сплавта на детайла
- U-ролка, тефлонова спирала, дюза с размер отгоре
- Шлангът е изправен, не навит
- Няма течение в работната зона
- Постгазът е достатъчен за тока, който караш
- Има пробна заварка на същия материал
Ако имаш конкретен случай - сплав, дебелина, апарат - пиши в темата с числата. Алуминият е материал, при който два реда конкретика спестяват половин ден опити.
Ключови думи: заваряване на алуминий, тънкости при заваряване на алуминий, миг заваряване на алуминий, тиг алуминий променлив ток, er4043 или er5356, къса се телта при алуминий, спул пистолет, ac balance, ac честота, защо потъмнява шева, пори при алуминий, подгряване на алуминий
Източници: EN ISO 18273 (добавъчни материали за алуминий), EN ISO 6947 (позиции), EN 1011-4 (препоръки за заваряване на алуминий), собствена практика.
toni@dtgarage:~$ whoami
Тони Ангелчовски | Ексклузивно за DTGaraGe
toni@dtgarage:~$ cat LICENSE
Копирането и препубликуването без разрешение не е позволено.
toni@dtgarage:~$ ./support.sh
Подкрепи DTGaraGe и независимото техническо съдържание
toni@dtgarage:~$ █
Тони Ангелчовски | Ексклузивно за DTGaraGe
toni@dtgarage:~$ cat LICENSE
Копирането и препубликуването без разрешение не е позволено.toni@dtgarage:~$ ./support.sh
Подкрепи DTGaraGe и независимото техническо съдържаниеtoni@dtgarage:~$ █
Last edited:
